弦支穹頂結構預應力實施過程的精細控制研究.pdf

1、在新型空間結構的眾多形式中，弦支穹頂結構用剛性網殼代替索穹項的上層索網，具有較大的結構贅余度和方便施工，以獨特的雜交受力特點深受廣大學術界和工程界人士的關注。其設計是通過計算和優(yōu)化確定目標預應力性態(tài)的過程，其施工是實現(xiàn)弦支穹頂結構設計目標的過程。針對施工隨機參數變異干擾問題，本文主要圍繞如何實現(xiàn)弦支穹頂結構預應力施工過程的精細控制，開展了以下四個方面的研究工作。
　　 一、本文提出了考慮施工進程影響的形態(tài)分析逆迭代法，在假定近似

2、放樣態(tài)的基礎上，通過生死單元法正向模擬施工進程影響，形態(tài)補償法逆向修正放樣態(tài)幾何構形和預張力方案，最終得到精確的放樣態(tài)。本文采用有限元軟件ANSYS的APDL語言編制了相應的形態(tài)分析程序并進行了算例分析，驗證了該方法的正確性和有效性。
　　 二、為了說明精細控制的意義，本文進行了誤差模型預應力施工仿真分析并得到了結論:在沒有施工反饋控制下，張拉完成后結構的實際預應力態(tài)會較遠地偏離了目標預應力態(tài)。為了建立張拉全過程的反饋控制方法，

3、在總結了施工誤差數學模型的基礎上，以各個施工參數為變量建立有限元模型，利用ANSYS中的PDS模塊對算例進行了形態(tài)概率有限元分析，分析了施工參數變異對結構力學性能的影響規(guī)律，也為施工過程的精細控制提供了參數樣本。
　　 三、為了實現(xiàn)精細控制，本文提出了一種張拉全過程的反饋控制方法，在施工誤差概率有限元分析的基礎上，通過逆向神經網絡技術構建結構響應與預張力控制值的關系模型，并在實際的多階段張拉過程中基于實測結構響應數據對預張力控制

4、方案進行動態(tài)調整。本文采用有限元軟件ANSYS的APDL語言編制了結構施工誤差概率有限元分析子程序，結合數值分析軟件MATLAB中的神經網絡工具箱，形成了反饋控制程序并進行了算例分析，得到了施工誤差下的預應力施工調整方案。
　　 四、為能夠現(xiàn)場調節(jié)施工誤差，本文提出了多向誤差可調節(jié)點的概念，并針對弦支穹頂試驗模型開發(fā)了兩種多向誤差可調節(jié)點，并對這種多向可調誤差節(jié)點進行了單調加載實驗研究，驗證了該節(jié)點的有效連結作用和可靠性。在此基